(57)【要約】【課題】  本発明は，耐汚染性に優れた低摩擦の歯科用エラストマーモジュールを提供することを目的とする。【解決手段】    本発明は，基本的には，歯科用エラストマーモジュールの素材として，ポリビニル系樹脂を用いることで，対汚染性に優れ，摩擦が小さい歯科用エラストマーモジュールを得ることができるという知見に基づくものである。本発明の歯科用エラストマーモジュールは，ポリビニル系樹脂としてポリ塩化ビニルを含むことが好ましい。さらに，本発明の歯科用エラストマーモジュールは，歯科用エラストマーモジュールを用いてブラケットにワイヤを傾斜０°で固定した場合，ブラケットとワイヤ間のレオメーターでの摩擦力が１〜２００ｇであることが好ましい。【選択図】図２
2010284188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー材料を用いて製造される歯科用エラストマーモジュールであって，
前記エラストマー材料は，ポリビニル系樹脂である，
モジュール。
【請求項２】
前記ポリビニル系樹脂は，ポリ塩化ビニルである，請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記歯科用エラストマーモジュールは，
前記歯科用エラストマーモジュールを用いてブラケットにワイヤを傾斜０°で固定した場合，前記ブラケットと前記ワイヤ間のレオメーターでの摩擦力が１〜２００ｇである，
請求項１に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，耐汚染性に優れた低摩擦の歯科用エラストマーモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開平５−４９６５２公報には，ポリエーテルセグメント及びポリエステルセグメントを実質的に含まない歯科用エラストマーモジュールが開示されている。
【０００３】
この歯科用エラストマーモジュールは，例えばウレタンを素材として用いるものである。このモジュールは，従来のモジュールに比べて，耐汚染性に優れており，変色しにくいものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−４９６５２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開平５−４９６５２公報の歯科用エラストマーモジュールは，変色しにくい。しかしながら，このモジュールも，長時間使用されると，変色が生ずるという問題があった。そして，ウレタン素材を用いたエラストマーモジュールを用いてブラケットにワイヤを固定すると，ブラケット−ワイヤ間の摩擦が大きいため，歯を動かしにくく，矯正治療中，痛みをともなうという問題があった。
そこで本発明は，耐汚染性に優れた低摩擦の歯科用エラストマーモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は，基本的には，歯科用エラストマーモジュールの素材として，ポリビニル系樹脂を用いることで，耐汚染性に優れ，摩擦が小さい歯科用エラストマーモジュールを得ることができるという知見に基づくものである。
【０００７】
本発明は，エラストマー材料を用いて製造される歯科用エラストマーモジュールに関する。本発明の歯科用エラストマーモジュールにおいて，エラストマー材料はポリビニル系樹脂であることが好ましい。
【０００８】
本発明の好ましい態様は，ポリビニル系樹脂としてポリ塩化ビニルを用いるものである。後述する実施例に示されたとおり，本発明の歯科用エラストマーモジュールは，飲食物による色素沈着性が低い。すなわち，本発明のモジュールは，耐汚染性に優れている。よって，本発明のモジュールは，モジュールの変色を気にすることなく，長期間使用することができる。モジュールは通常ワイヤを交換する際に取り替えられる。本発明のモジュールは，耐汚染性に優れているため，通常のモジュール交換の期間においては，モジュールの変色を気にする必要がない。
【０００９】
また，後述する実施例に示されたとおり，本発明のモジュールは，ブラケット−ワイヤ間の摩擦を顕著に低減させることができる。これにより，本発明のモジュールを用いれば，弱い力で歯を動かすことができる。よって，本発明のモジュールを用いれば，矯正治療中の痛みを軽減させることができる。そして，弱い力で歯を動かすことで歯に与えるダメージや歯肉を退縮させるリスクを防ぐことができるので，本発明のモジュールは矯正治療期間を短縮できることができる。よって，本発明のモジュールは，歯科の矯正治療の際に，好適に用いられる。
【００１０】
本発明の好ましい態様は，歯科用エラストマーモジュールを用いてブラケットにワイヤを傾斜０°で固定した場合，ブラケットとワイヤ間のレオメーターでの摩擦力が１〜２００ｇである上記歯科用エラストマーモジュールである。後述する実施例で示されたとおり，本発明のモジュールはポリビニル系樹脂を用いることで，従来型のモジュールと比較して，表面の摩擦が小さくなる。よって，本発明のモジュール表面には，色素がとどまりにくいので，モジュールが変色する事態を防ぐことができる。さらに，本発明のモジュールは，ブラケット−ワイヤ間の摩擦を顕著に低減させることができるので，矯正治療中の痛みを軽減し，加えて矯正治療期間を短縮することができる。よって，本発明のモジュールは歯科の矯正治療において好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の歯科用エラストマーモジュールは，ポリビニル系樹脂を素材として用いたので，対汚染性に優れている。さらに，本発明の歯科用エラストマーモジュールは，ポリビニル系樹脂を素材として用いたので，摩擦を顕著に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は，本発明の歯科用エラストマーモジュールの形状例を表す図面である。
【図２】図２は，飲食物に対するモジュールの色素沈着性を比較した図面に替わる写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は，エラストマー材料で製造された歯科用エラストマーモジュールに関する。本発明において，エラストマー材料は，ポリビニル系樹脂を用いる。
【００１４】
本発明において，歯科用エラストマーモジュールとは，エラストマー材料を用いて製造された歯科用モジュールである。歯科用モジュールとは，歯列矯正の治療において，ブラケットにワイヤを固定するために用いられる器具である。
【００１５】
本発明のモジュールの形状は，特に限定されず，モジュールとして知られている公知の形状を採用することができる。モジュールの形状の例は，中央に穴部を有する円形状（Ｏ−リング状）や多角形状である（図１Ａ，図１Ｂ）。また，本発明のモジュールは，円形状又は多角形状のモジュールが連結したチェーンタイプであってもよい。チェーンタイプのモジュールとして，例えば，図１Ｃ及び図１Ｄに示した，一体に連結された幾つかのＯ−リングよりなるチェーンタイプのＯ−リングがあげられる。モジュールが円形状の場合（図１Ａ），本発明のモジュールの大きさは，２ｍｍ〜１０ｍｍがあげられる。円形状モジュールの内径は，円形状モジュールの直径を１００としたときに，内径は５〜９９があげられる。内径が大きすぎるとモジュールの強度が弱くなり，内径が小さすぎるとブラケットにワイヤを固定しにくい。そのため，モジュールの内径は２０〜９５が好ましく，５０〜９０がより好ましい。モジュールがチェーンタイプの場合（図１Ｃ，図１Ｄ），Ｏ−リングの直径は，２ｍｍ〜８ｍｍがあげられる。Ｏ−リングの内径は，Ｏ−リングの直径を１００としたときに，５〜９９があげられ，好ましくは２０〜９５であり，より好ましくは５０〜９５である。そして，１つのＯ−リングとそれに隣接するＯ−リングのそれぞれの中心点距離は，２．０〜８．０ｍｍがあげられる。本発明において，チェーンタイプのモジュールの長さは，特に限定されない。当業者であれば，ブラケット数及びワイヤの長さに応じて，チェーンタイプのモジュールの長さを適宜調整することができる。本発明のモジュールの厚さは，０．１〜２ｍｍがあげられる。モジュールの厚さが薄すぎると，モジュールの強度が弱くなり，ブラケットにワイヤを固定するのに適さない。一方，モジュールの厚さが厚すぎると，ブラケットにワイヤを固定した後，歯に装着しにくくなる。よって，本発明のモジュールの厚さは，０．２〜１．５ｍｍが好ましく，０．３〜１．０ｍｍがより好ましい。
【００１６】
本発明のエラストマー材料の例は，ポリビニル系樹脂である。ポリビニル系樹脂を用いることで，モジュール表面の摩擦力を低下させることができる。これにより，モジュール表面に色素が付着しにくくなるため，モジュールに色素が沈着することを防ぐことができる。さらに，ポリビニル系樹脂を用いたモジュールにすることで，ブラケット−ワイヤ間の摩擦を顕著に低減することができる。これにより，矯正治療中の痛みを軽減し，加えて矯正治療期間を短縮することができる。
【００１７】
本発明のポリビニル系樹脂の例は，ポリ塩化ビニル，ポリ２塩化ビニル，ポリビニルブチレート，ポリビニルアルコール，ポリ酢酸ビニル，ポリビニルホルマール，エチレン−酢酸ビニル樹脂，及び塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂であり，ポリ塩化ビニル，ポリ２塩化ビニル又は塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂が好ましく，ポリ塩化ビニルがより好ましい。ポリビニル系樹脂として塩素を含む樹脂が用いられている場合，モジュール内に存在する塩素が，モジュール内に浸透する色素を分解する。よって，塩素を含む樹脂から製造されたモジュールは，色素の沈着を好適に防ぐことができる。
【００１８】
本発明において，ポリビニル系樹脂の数平均分子量は，２．５×１０３〜２．５×１０６があげられる。ポリビニル系樹脂の数平均分子量が小さすぎるとモジュールの強度が弱くなり，ブラケットにワイヤを固定するときにモジュールが破断してしまう。一方，ポリビル系樹脂の数平均分子量が大きすぎると，モジュールが硬くなりすぎる。そのため，モジュールはブラケットやワイヤの形状に合わせて変形することができず，ブラケットやワイヤとモジュールとの接着度が低下する。これにより，モジュールはブラケットにワイヤを安定して固定させることができなくなる。よって，本発明のポリビニル系樹脂の数平均分子量は，５．０×１０３〜５×１０５が好ましく，１．０×１０４〜１×１０５がより好ましい。
【００１９】
本発明において，歯科用エラストマーモジュールに含まれる，エラストマー材料の含有量は，歯科用エラストマーモジュールの全量を１００重量部としたときに，５０重量部〜９９重量部があげられる。エラストマー材料の含有量が多いとモジュールに付着する色素が少なくなるので好ましい。しかし，エラストマー材料の含有量が多すぎると，モジュールの硬度が高くなりすぎ，ブラケットにワイヤを固定しにくくなる。一方，エラストマー材料の含有量が少なすぎると，モジュールの硬度が低くなり，ブラケットにワイヤを固定する時，又は使用中にモジュールが破断しやすくなる。そのため，歯科用エラストマーモジュールに含まれるエラストマー材料の含量は，７０重量部〜９５重量部が好ましく，８０〜９０重量部がより好ましい。エラストマー材料の含有量は，当業者であれば，後述する補助剤の特性に応じて適宜変更することができる。
【００２０】
本発明の歯科用エストラマーモジュールは，さらに，紫外線硬化樹脂を含むことが好ましい。後述する実施例で示されたとおり，本発明のポリビニル系樹脂から製造される新型モジュールは，従来型モジュールほどの強度はない。そのため，紫外線照射によって硬化する紫外線硬化樹脂を含むことで，モジュールの強度を高めることができる。なお，従来型モジュールのエストラマー材料であるポリウレタン系樹脂は，紫外線照射によって劣化することが知られている。そして，後述する実施例でも示されているように，ポリウレタン系樹脂からなるモジュールは高強度である。そのため，モジュールの素材として紫外線硬化樹脂を含むことはしない。このことは，本発明のエストラマー材料であるポリビニル系樹脂においても同様である。本発明において，エストラマー材料として，塩素を含む樹脂が含まれる場合，紫外線を照射することで，樹脂分子から塩素原子が遊離することになる。そのため，通常，モジュールの強度を高めるためには，紫外線硬化樹脂ではなく，他の強化剤を使用する。しかし，本発明において，モジュール中に遊離した塩素原子が存在すると，モジュールに浸透してきた色素が遊離した塩素原子に分解されるという好ましい効果が得られる。よって，本発明のモジュールは，あえて紫外線硬化樹脂を含むことが好ましい。このように，紫外線硬化樹脂をさらに含むことで，耐汚染性に優れた歯科用エラストマーモジュールを提供することができる。
【００２１】
本発明において，紫外線硬化樹脂は特に限定されず，公知の紫外線硬化樹脂を用いることができる。本発明の歯科用エラストマーモジュールに含まれる紫外線硬化樹脂の含有量は，歯科用エラストマーモジュールの全量を１００重量部としたときに，０．１〜２０重量部があげられる。紫外線硬化樹脂の含量が多すぎると，モジュールへの紫外線照射時間が長くなりすぎてしまい，ポリビニル系樹脂が劣化しすぎてしまう。一方，紫外線硬化樹脂の含量が少なすぎると所望の強度が得られない。よって，紫外線硬化樹脂の含量は，０．５〜１０重量部が好ましく，１〜５重量部がより好ましい。
【００２２】
本発明の歯科用エラストマーモジュールは，上記物質以外に，さらに補助剤を含んでもよい。本発明の補助剤の例は，安定剤，可塑剤，粘度調整剤，強化剤，界面活性剤，湿潤促進剤，抗酸化剤，着色剤又は増量剤である。当業者であれば，本発明の歯科用エラストマーモジュールに含まれる補助剤を公知の剤から適宜１つ又は２つ以上を選択して使用することができる。本発明の歯科用エラストマーモジュールに含まれる補助剤の総量は，歯科用エラストマーモジュールの全量を１００重量部としたときに，１〜４０重量部があげられる。本発明の歯科用エラストマーモジュールに含まれる補助剤の総量は，当業者であれば，補助剤の特性から適宜調整することができる。
【００２３】
本発明の好ましい態様は，本発明の歯科用エラストマーモジュールを用いてブラケットにワイヤを傾斜０°で固定した場合，レオメーターで計測されるブラケットとワイヤ間の摩擦力が１〜２００ｇとなるモジュールである。ブラケットとワイヤ間の摩擦力は，好ましくは３〜１００ｇであり，さらに好ましくは５〜５０ｇである。レオメーターを用いる摩擦試験（摩擦力測定）では，ブラケットはステンレス製ブラケット，ワイヤはＮｉ−Ｔｉ製を用いて行うことができる。なお，本発明において，他の材質のブラケットおよびワイヤを用いて摩擦試験を行うこともできる。その場合，従来のポリウレタン製モジュールを比較対照に用い，本発明のモジュールを用いときの摩擦力の値が，従来のポリウレタン製モジュール（例えば，Ｓａｎｉ−ＴｉｅＴＭ（トミーインターナショナル（ＧＡＣ）社製），又はＯ−リングリガチャー（ロッキーマウンテンモリタ（ＲＭＯ）社製））を用いたときの摩擦力の値に対して，１×１０−３〜２×１０−１倍であればよく，１×１０−２〜１×１０−１倍がより好ましい。
【００２４】
本発明の歯科用エラストマーモジュールは，公知の方法で製造することができる。本発明の歯科用エラストマーモジュールの製造方法は，射出成形法，液体射出成形法，粉末成形法，圧縮成形法，又は押出成形法があげられる。例えば，射出成形法を用いてモジュールを製造するためには，公知の射出成形機を用いればよい。射出成形機にて，本発明のモジュールを製造するための射出成形用金型は，公知の鋼材を用いて，所望の形に成形したものを用いればよい。射出成形用金型の例は，ホース状の金型である。ホース状の金型を用いた場合，所望の厚さとなるように成形物を輪切りにすることで，本発明の歯科用エラストマーモジュールを得ることができる。以下，射出成形法の一例を説明する。射出成形法では，エラストマー材料，紫外線硬化樹脂及び補助剤を溶解し，金型に射出して成形する。エラストマー材料，紫外線硬化樹脂及び補助剤の溶解温度は，１５０〜３５０℃があげられる。そして，金型の温度は，３０〜２００℃があげられる。なお，エストラマー材料，紫外線硬化樹脂及び補助剤は，公知の方法で製造されてもよく，又は市販のものを用いてもよい。当業者であれば，用いるエラストマー材料，紫外線硬化樹脂及び補助剤に応じて，エラストマー材料，紫外線硬化樹脂及び補助剤の融解温度や金型の温度を適宜調整することができる。本発明のモジュールは，金型を用いて成形後，紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。紫外線を照射する時間は，１０秒〜１時間があげられる。紫外線を照射するときの温度は，モジュールに含まれる樹脂が溶解しない温度であれば，特に限定されない。紫外線照射時間及び照射時の温度は，当業者であれば，モジュールに含まれる紫外線硬化樹脂の特性及び含有量から適宜設定することができる。さらに，射出成形法によって，モジュールを成形する場合，エラストマー材料，紫外線硬化樹脂又は補助剤中に含まれている揮発成分を除去するために，乾燥処理を行うことが好ましい。乾燥処理の例は，熱風乾燥，真空乾燥，及び除湿乾燥である。乾燥処理では，乾燥温度は５０〜１２０℃があげられる。乾燥時間としては，１０分〜２４時間があげられる。乾燥温度及び乾燥時間は，当業者であれば，用いるエラストマー材料又は補助剤含まれる揮発成分に応じて，適宜調整することができる。なお，本発明のモジュールとして紫外線硬化樹脂を含めない場合は，紫外線を照射する工程を省いて製造すればよい。
【００２５】
本発明の歯科用エラストマーモジュールは，歯の矯正治療を受けるときに用いられるブラケットにワイヤを固定するために使用できる。従来のブラケットにワイヤを固定するためのモジュールは，変色しやすく，２週間〜１か月で交換する必要がある。そのため，患者は頻繁に通院する必要がある。しかし，後述する実施例で示されたとおり，本発明の歯科用エラストマーモジュールは，変色しにくい。そのため，本発明の歯科用エラストマーモジュールは，１か月以上使用した後に交換すればよい。そのため，患者が通院する回数を減らすことができるので，患者の負担を軽減することができる。本発明の歯科用エラストマーモジュールの交換時期は，特に限定されず，患者の食生活や治療の進行に応じて，適宜決定すればよい。なお，モジュールは通常，ワイヤ等を交換する際に交換される。先述したとおり，本発明のモジュールは，耐汚染性に優れているため，通常のモジュール交換の期間においてはモジュールの変色を気にする必要がない。
【実施例１】
【００２６】
飲食物に対する色素沈着性の検討
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を用いて製造したモジュールと，従来のモジュールとを用いて，飲食物に対する色素沈着性を検討した。従来のポリウレタン製モジュールとして，Ｓａｎｉ−ＴｉｅＴＭ（トミーインターナショナル（ＧＡＣ）社製），Ｏ−リングリガチャー（ロッキーマウンテンモリタ（ＲＭＯ）社製）を用いた。モジュールを浸漬する飲食物として，蒸留水，コーヒー（ネスカフェエクセラ５ｇ／３５０ｍｌ（ネスカフェ社製）），紅茶（イエローラベル茶葉４ｇ／３００ｍｌ（リプトン社製）），コーラ（コカコーラ社製），オレンジジュース（１００％オレンジジュース（トロピカーナ社製）），ケチャップ（ハインツ社製），及びカレー（カレー粉５ｇ／１００ｍｌ）を用いた。モジュール（各１０サンプル）は，各飲食物に３７℃で，２４時間（２４Ｈ），１週間（１Ｗ），２週間（２Ｗ），又は１か月間（１Ｍ）浸漬した。浸漬後，各実験群（各１０サンプル（Ｎ＝１０））を，蒸留水中で５分間超音波洗浄機にかけて洗浄後した上で，色差計（コニカミノルタ社製）を用いて1サンプルにつき３回ずつ計測し，その計測値の平均をとり，各群１０サンプルの平均をさらに算出した。色素の沈着性は，は，未処理のモジュールの計測値に対する各種飲食物に浸漬したモジュールの計測値の差（色差Δ）で表わした。また，目視によっても比較するために，洗浄後のモジュールの色素沈着性を撮影した。
【００２７】
ＧＡＣ社製のモジュール（従来型）および本発明のモジュール（新型）の色素沈着の結果を表１に示した。そして，洗浄後のモジュールの撮影結果を図２に示した。図２中，１はＲＭＯ社製モジュール，２はＧＡＣ社製モジュール，３は本発明のモジュールを示す。
【表１】
2010284188.tif 000003
【００２８】
表１中，値が大きいほど，モジュールに色素が沈着したことを示す。図２中，モジュールの色が濃いほど，モジュールに色素が沈着したことをしめす。表１から，何もしていないモジュールに対する各種飲食物に浸漬したモジュールの色差（ΔＥ）において，新型モジュールの色差は従来型モジュールの色差と比較して，コーヒーで３０〜４０％，紅茶で１０〜２０％，コーラで６０〜７０％，オレンジジュースで３０〜４０％，ケチャップで３０〜６０％，カレーで８０〜８５％に抑えられた。図２の結果からも新型モジュールは，従来型モジュールと比較して，色素が沈着していないことが分かる。よって，表１及び図２の結果から，本発明のモジュール（新型）は，従来型のＲＭＯ社製及びＧＡＣ社製のモジュールと比較して，飲食物の色素が沈着しにくいことが示された。
【００２９】
ブラケット−ワイヤ間の摩擦及び機械的強さの検討
ブラケット−ワイヤ間の摩擦および機械的強度について検討した。ブラケット−ワイヤ間の摩擦の計測（摩擦試験）は，Ｎｉ−Ｔｉワイヤ，ステンレス（以下，「ＳＵＳ」ともいう）ワイヤをＳＵＳ製スタンダードエッジワイズブラケット（０．０１８”×０．０２５”スロット）に各種モジュールで固定し，ブラケットを固定している計測台座に０°及び５°で傾斜させてレオメーターを用いて行った。各種ワイヤ（０．０１６”×０．０２２”；Ｎｉ−Ｔｉ，ＳＵＳ，βチタン，０．０１８”×０．０２５”；Ｎｉ−Ｔｉ，ＳＵＳ）の固定には，従来のものとしてＳａｎｉ−ＴｉＴＭ（ＧＡＣ社製）及びＯ−リングリガチャー（ＲＭＯ社製）を，そして，新規開発した本発明のモジュール（新型モジュール）を使用した。また，万能試験機（ＡＧ−１，島津製作所社製）を用いて，各モジュールの引き裂き強度（引っ張り強度）について調べた。摩擦試験及び引っ張り強度試験は，各７サンプル（Ｎ＝７）ずつ行った。
【００３０】
摩擦試験の結果を表２に示した。表２中，値が大きいほど摩擦が大きいことを示す。
【表２】
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【００３１】
表２の結果，０．０１８”×０．０１８”Ｎｉ−Ｔｉワイヤでの新型モジュールの摩擦は，ブラケットに対するワイヤの傾斜が０°で従来のものの約３−５％，５°傾斜で従来のものの約１０−１５％であった。よって，新型モジュールのブラケット−ワイヤ間の摩擦は，従来のものと比較して顕著に低くなることが示された。ブラケット−ワイヤ間の摩擦が小さいことで使用者がブラケットにワイヤを固定することが容易になる。さらに，ブラケット−ワイヤ間の摩擦が小さいことで，矯正治療中の痛みを軽減することができ，加えて，矯正治療期間を短縮することができる。また，この結果は，新型モジュール表面の摩擦が小さいことを示す。このことから，本発明のモジュール表面には，飲食物の色素が留まりにくいことが分かる。よって，本発明のモジュールは，色素が沈着しにくいことが示された。
【００３２】
引っ張り強度試験の結果を表３に示した。表３中，引っ張り強さ及び伸びの値が大きいほど機械的強度が強いことを示す。
【表３】
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【００３３】
表３の結果，新型モジュールの弾性は，従来型モジュールのものの４５〜６０％と低くかった。そして，破断点での新型モジュールの伸びは，従来型モジュールの伸びの７０％程度であった。このことから，新型モジュールは，色素沈着性及び摩擦を大幅に低減することができる反面，機械的強度が低下することが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は，歯科用エラストマーモジュールに関する。よって，本発明は歯科用材料などの分野で利用されうる。
【図１】
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【図２】
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